Drosselklappe (Motor)

Funktion

Die Drosselklappe drosselt den Luftstrom im Saugrohr von Ottomotoren. Sie dient zur Regulierung der beim Ansaugen in die Zylinder gelangenden Gemischmenge, also der Leistungsabgabe des Motors. Man spricht von quantitativer Gemischregulierung.

Die Drosselklappe befindet sich im Ansaugtrakt zwischen Luftfilter und der Treibstoffzugabe durch Vergaser oder Einspritzdüse(n).

In Vergasern ist die Drosselklappe meist darin integriert.

Die Drosselklappe weist meist einen zylindrische Form als kreisrundes Blech auf, das senkrecht zur Achse drehbar gelagert angeordnet ist und im geschlossenen Zustand das Rohr komplett¹ verschließen würde. Wird sie aus dieser Position um 90° gedreht, gibt sie den vollen¹ Querschnitt frei, es kann die volle Gasmenge (Gemischmenge) in den Motor einströmen, man spricht daher im umgangssprachlich von Vollgas.

Zweck

Einspritzanlagen und Vergaser versetzen den durch sie tretenden Luftstrom mit der Menge an Kraftstoff, die das Gemisch brennbar werden lassen; es entsteht idealerweise ein gasförmiges Gemisch, daher auch der Begriff "Vergaser".

Motoren erzeugen während des Ansaugtakts durch die sich im Zylinder hinabbewegenden Kolben einen Unterdruck. Durch die stets gleichweit öffnenden Einlaßventile kann Gemisch in den Brennraum strömen.

Die Auslegung von Motoren erfolgt für den Vollastbetrieb. Real werden KFZ-Motoren überwiegend mit Teillast betrieben. Um den Teillastbetieb bei Ottomotoren zu regulieren, wird die zugeführte Luftmenge verringert, dies geschieht durch die Drosselklappe.

Antriebe

Die Drosselklappe wird in modernen Motoren elektronisch über elektrische Antriebe bewegt (Gleichstrom-Motor mit Getriebe, selten Direktantrieb ohne Getriebe oder Schrittmotoren). Daher spricht man heute häufig auch vom E-Gas (Elektronisches Gaspedal), während sie bei "klassischen" Motoren z.B. über einen Seilzug oder Gestänge direkt betätigt wird.

Ausführungen

Bei Vergasern befindet sich die Drosselklappe an einer Stelle des Ansaugtrichters, wo er eine zylindrische Form hat. Bei Einspritzanlagen befindet sich die Drosselklappe im Drosselklappengehäuse.

Dieselmotoren

Dieselmotoren verfügen prinzipbedingt wegen der andersartigen Gemischaufbereitung über keine Drosselklappe.

Eine Besonderheit stellten Vorkammer-Dieselmotoren von Daimler-Benz AG-PKW dar, diese verfügten über eine Drosselklappe, um die vakuumpneumatisch wirkende Dieseleinspritzpumpe drehzahlabhängig zu regulieren und den Bremskraftverstärker oder die pneumatischen Zentralverriegelung mit Vakuum zu versorgen.

Moderne Dieselmotoren verfügen wieder über eine Drosselklappe, allerdings dient sie jedoch lediglich dazu, das Motorschütteln beim Abstellen zu reduzieren. Bei Betrieb ist die Klappe immer ganz geöffnet.

Anmerkungen

¹(Anmerkungen: Die komplette Verschließung des Trichterquerschnitts wird durch einen Anschlag verhindert, damit der Motor nicht ausgeht; vom Trichterquerschnitt muss bei Vollgas freilich die Stirnfläche der Drosselklappenachse abgezogen werden, insofern ist es nicht ganz der volle Querschnitt.)

Bei Vergasern mit Starterklappe exisitiert eine weitere Klappe weiter vorn im Luftstrom (meist im Ansaugstutzen, vor dem Abschnitt des Vergasers, wo er trichterförmig seinen Querschnitt reduziert). Weil in kalten Motoren ein Großteil des Kraftstoffes nicht verdampft, sondern sich im Ansaugtrakt und der Zylinderwand niederschlägt, wird beim Kaltstart von Motoren der Kraftstoffanteil im Gemisch erhöht. Erzielt wird dies durch eine weitere Begrenzung der in den Vergaser einströmenden Luft. Da sich die Kraftstoffaustrittsöffnung der Hauptdüse zwischen Starterklappe und Drosselklappe befindet, strömt wegen des leicht erhöhten Unterdrucks vor der Drosselklappe etwas mehr Treibstoff in den Luftstrom. Bildlich betrachtet schnürt man dem Motor mit dieser Klappe die Luftzufuhr ab, daher auch die landläufige Bezeichnung Choke (von engl. to choke ersticken, erwürgen).

Man kann die Wirkung der Starterklappe auch simulieren. Dazu nimmt man das Luftfilter bzw. dessen Rohr von der Ansaugtrichteröffnung eines Vergasermotors, z.B. an einem Rasenmäher. Sobald der (warme) Motor läuft, verschließt man mit der Hand die Ansaugöffnung, jedoch nicht komplett, z.B. indem man einen Strohhalm von ca. 2 mm Durchmesser zwischen den Fingern einklemmt. Es stellt sich die selbe Wirkung ein, wie wenn man den Chokezug komplett zieht: Der Motor läuft nur noch schlecht, als Folge wird starke Schadstoff- und Rußentwicklung am Auspuff erkennbar, da der Motor zu viel Kraftstoff für die angesaugte Luftmenge erhält.